La vita è fisica (Parte III)

Musei Vaticani, Busto di Platone (IV sec., copia romana da originale greco)

La vita è fisica (Parte III)

Il paradigma strutturalistico della biologia del XXI secolo

di Giorgio Masiero

Nei precedenti due articoli ho descritto alcune questioni insolubili dalla biologia molecolare ed esaminato i risultati cui è giunta l’interdisciplinarità tra biologia, chimica e fisica quantistica, suscettibili di risolverle. Tra questi:

1. l’acqua alle concentrazioni e temperature degli organismi viventi si ripartisce in due fasi, una con un moto ordinato delle molecole e l’altra con un moto caotico. Le molecole nel primo stato, oscillanti in tanti “domini di coerenza”,  producono un campo elettromagnetico del range efficace di una cellula;
2. l’azione a lunga distanza del campo sul complesso delle molecole organiche spiega la velocità, la selettività e l’efficienza dei processi chimici che avvengono nella cellula;
3. la rimodulazione della frequenza del campo operata dal feedback delle reazioni chimiche è all’origine dell’informazione direttamente eseguibile contenuta nei cicli organici. Il campo elettromagnetico dell’acqua è il driving field dell’ordine dei viventi;
4. i vortici ordinati dei plasmi elettronici presenti nei domini di coerenza modulano finemente il campo elettromagnetico (così selezionando con precisione le reazioni chimiche) e accumulano l’energia di ionizzazione per liberare gli elettroni necessari alle reazioni redox;
5. la dinamica coerente a più livelli del sistema complessivo dei domini può essere relata all’organizzazione gerarchica dell’organismo pluricellulare;
6. l’intreccio sinergico tra il campo elettromagnetico e la struttura molecolare – l’entanglement tra elettrodinamica e chimica – giustifica l’attenzione vitale.

Tenuto conto della banda di frequenza (appartenente all’infrarosso) del campo elettromagnetico prodotto dall’acqua, solo alcune molecole possono entrare nei domini di coerenza; quelle che oscillano a frequenze diverse ne vengono respinte. Il meccanismo di attrazione e di repulsione, idrofilo ed idrofobico, dipende dallo spettro delle biomolecole. Il campo può dirigere con una definizione di frazioni di micron nelle due direzioni, dentro e fuori, ogni molecola di frequenza vicina alla sua. Alle molecole più grosse l’accesso al dominio è negato: esse aderiranno alle superficie di separazione formando le membrane, la cui polarizzazione negativa verso l’esterno si spiega con la struttura del campo.

I meccanicisti non lo sanno: se tutto fosse affidato agli urti casuali (rettilinei, per il principio classico d’inerzia), nessuna collezione di particelle, in nessun intervallo di tempo per quanto grande, potrebbe aggregarsi in un organismo vivente, che è un sistema complesso[i], diversificato in poche forme e configurazioni stabili. Un demiurgo sarebbe necessario ad ogni stadio di ogni ontogenesi. Un teismo interventista alla Malebranche è ironicamente corollario del materialismo atomistico.

Aveva ragione Szent-Györgyi a predire: “L’acqua è la matrice della vita”[ii]. 2.500 anni prima, Talete di Mileto l’aveva intuito: “Le piante e gli animali non sono che acqua condensata e in acqua si risolveranno dopo la morte”[iii]. Così come hanno torto coloro che, nel XXI secolo, parlano ancora di reazioni casuali oppure d’informazione irriducibile alla fisica.

Ci proponiamo ora, in questa terza ed ultima Parte, di mostrare altre predizioni corroborate di queste teorizzazioni e di accennare ad alcune applicazioni tecnologiche.

Prime corroborazioni ed applicazioni

Le ricerche di biologia quantistica sono agli inizi e richiederanno ancora un lungo lavoro, teorico e sperimentale. Gli studi, i risultati e la bibliografia cui accennerò non hanno uno scopo esaustivo dello stato dell’arte, ma solo esemplificano l’interesse crescente della ricerca scientifica e dei fondi d’investimento verso questo campo interdisciplinare.

Il teorema della coerenza elettrodinamica applicato all’acqua liquida ha intanto permesso di spiegare – oltreché velocità, selettività ed efficienza delle reazioni chimiche intracellulari – in modo spettacolare le principali proprietà fisico-chimiche anomale dell’acqua, note da sempre per il loro stretto legame con la vita e del tutto incomprensibili negli schemi della fisica classica:

1. l’alta temperatura di fusione (0 °C alle ordinarie pressioni), rispetto alle temperature molto più basse dei composti simili, comprese tra i –50 e –175 °C. Per “composti simili” intendo composti binari H_nX dell’idrogeno, dove l’elemento chimico X è uno tra quelli vicini all’ossigeno nella tavola di Mendeleev, come azoto, fluoro, cloro, zolfo, fosforo, ecc.;
2. l’alta temperatura di ebollizione (+100 °C), rispetto a quella dei composti simili, dove essa è sempre sotto zero, tra i –25 e i –150 °C;
3. l’alto calore di vaporizzazione (10 kcal/mole) rispetto a quello dei composti simili, dove è circa la metà. Di fatto, il calore di vaporizzazione dell’acqua è il più grande di qualsiasi altra sostanza nota;
4. l’alto valore della costante dielettrica, superato solo da quelli del cianuro d’idrogeno e della formammide. La costante dielettrica misura la capacità di un liquido di sciogliere sostanze polari, dissociandole nei loro componenti ionici. L’alto valore della costante dielettrica dell’acqua ne spiega l’eccezionale capacità solvente, per es. a dissociare il cloruro di sodio in ioni Na⁺ e Cl^–. Gli stessi polimeri dell’acqua risultano in parte (1 ogni 10⁷) dissociati, per es. in ioni H₂OH⁺ e OH^–, ma anche in altri polimeri maggiori ionizzati. L’alta costante dielettrica si traduce anche in una discreta conduttività elettrica dell’acqua; e
5. il picco della densità a 4 °C, non coincidente col punto di fusione (Fig. 1). A partire da 100 °C, abbassando la temperatura dell’acqua liquida, la densità aumenta fino al valore massimo di 1 kg/lt a 4 °C. Sotto i 4 °C, un ulteriore raffreddamento s’inverte per l’acqua in espansione e quando di scatto l’acqua a 0 °C solidifica diventando ghiaccio avviene un salto espansivo che fa galleggiare il ghiaccio sul liquido. Aggiungendo stranezza a stranezza, un ulteriore raffreddamento provoca un’inversione con aumento della densità, linearmente proporzionale al decremento della temperatura. (Nota, lettore, l’inversione a 4 °C e la discontinuità a 0 °C, con l’andamento curvilineo decrescente che si trasforma in rettilineo crescente: ci può essere una legge di variazione più sorprendente?)

Fig. 1 – Il ghiaccio è meno denso dell’acqua liquida

Queste 5 caratteristiche sono soluzioni dell’equazione di coerenza, sensibilissime alla disposizione fisica e geometrica nella molecola d’acqua di 13 corpuscoli atomici[iv] in funzione di masse, forze, lunghezze ed angoli, che ho descritto nella Parte II. Esse stabiliscono le condizioni ospitali alla vita attualizzate nel pianeta Terra e dettano l’intervallo di variabilità ambientale per i pianeti earth-like, scoperti periodicamente dagli astrofisici. Se una di queste 5 grandezze cadesse per l’acqua nelle adiacenze dei composti simili, la vita non sarebbe possibile. La quinta proprietà dell’acqua – quel grafico blu nella Fig. 1 – mi è parsa fin da bambino la più sorprendente: mentre ogni altra sostanza liquida, man mano che viene raffreddata, aumenta di densità arrivando al picco nel passaggio alla fase solida cosicché i blocchetti solidificati affondano nel liquido, l’acqua fa eccezione… e noi siamo qui a stupirci della nostra fortuna.

La prima quantificazione rigorosa dell’azione diretta della coerenza quantistica nei sistemi biologici si è avuta nello studio sperimentale dei processi di trasferimento di energia che accadono nella fotosintesi[v]. I costituenti degli organismi fotosintetici di raccolta dell’energia solare sono risultati sistemi quantistici, nei quali la coerenza elettronica si è mostrata di lunga durata, capace di superare gli effetti di decoerenza indotti dall’ambiente[vi].

Ovviamente è l’abiogenesi (o l’auto-assemblaggio della prima cellula sulla Terra), e più in generale il processo in cui una miriade (10¹³÷10¹⁴ agenti per cellula) di elettroni, nuclei atomici e molecole chimiche si organizzano ininterrottamente nelle strutture multilivello (organelli, cellule, organi, tessuti, ecc.) delle specie osservate, a costituire la sfida maggiore di ogni ricerca teorica e sperimentale di biologia quantistica. Importante diviene in questo contesto la nozione di “cellula minimale”. Con questo termine s’intende una struttura artificiale contenente il numero minimo di componenti per potersi definire viva, o almeno per esibire alcune delle funzioni principali di una cellula naturale. L’enorme complessità delle forme viventi osservate è una condizione necessaria alla vita o un sistema fisico-chimico più semplice potrebbe ancora chiamarsi “vivo”? Il concetto di cellula minimale comprende oggi intere famiglie, dalle cellule totalmente sintetiche a quelle semi-sintetiche, dai modelli primitivi ai più semplici sistemi bio-mimetici. Nell’approccio teorico e sperimentale alla costruzione della cellula minimale l’ingrediente principale è il compartimento: vescicole lipidiche (i liposomi) sono usate per ospitare trasformazioni molecolari, dalle reazioni enzimatiche singole o multiple alle reazioni a catena della polimerasi, all’espressione genica. Oggi questa ricerca rientra nello scenario più ampio della biologia sintetica, che è di grande interesse per il venture capital[vii], ma che ha anche ovvie relazioni col problema puramente teorico dell’abiogenesi, perché la costruzione di una cellula minimale potrebbe fornire chiarimenti sull’origine delle prime cellule viventi apparse sulla Terra. La sfida principale sta nella capacità di speculare sulle proprietà (possibilmente indipendenti dalla scala di grandezza) di componenti nanometriche (molecole, colloidi, particelle mesoscopiche, ecc.) in modo che si possano auto-organizzare nella struttura desiderata senza l’intervento umano[viii]^, [ix]. Le ricerche sperimentali e tecnologiche sono principalmente dirette all’assemblaggio di nano-componenti in strutture controllate che imitino le capacità di riconoscimento e le interazioni dei sistemi biologici[x]^, [xi].

Riguardo all’intreccio elettrodinamica-chimica, forse la più importante corroborazione è arrivata dagli esperimenti di Luc Montagnier, premio Nobel 2008 per la medicina, riguardanti i segnali elettromagnetici prodotti dall’acqua con disciolte sequenze di DNA batterico[xii]. Questi esperimenti sono iniziati nel 2009 e sono tuttora in corso. Montagnier pose la prima volta in acqua alcune sequenze di DNA. Una bobina catturava i segnali elettromagnetici provenienti dalle provette. Emersero due evidenze sperimentali. Primo, più diluita era la soluzione, maggiore era l’intensità del campo elettromagnetico: è dunque l’acqua a regolare l’intensità del campo, come predetto dal teorema di coerenza. Secondo, a diverse sequenze del DNA corrispondevano diverse frequenze del campo: l’acqua può dunque oscillare su un largo spettro, come predetto dal teorema di coerenza, ma è l’identità della sequenza di DNA disciolta a stabilire lo spartito, come predetto dall’entanglement tra campo e chimica. In esperimenti più recenti Montagnier ha inviato per via telematica i segnali ad un secondo recipiente posto a centinaia di km. Questo conteneva disciolte in acqua distillata le sostanze necessarie alla strutturazione di DNA (le basi azotate, le polimerasi, ecc.). In circa 20 ore i segnali hanno replicato nel secondo recipiente una sequenza di DNA identica a quella da cui era stato estratto il segnale. Questi esperimenti, se confermati, corroborerebbero definitivamente il ruolo dell’entanglement nei cicli.

L’influenza di campi magnetici molto deboli (della grandezza del campo terrestre) nelle forme biologiche si è potuta dimostrare anche attraverso osservazioni spettroscopiche[xiii]. L’entanglement sta emergendo inoltre come causa della stabilità della doppia elica del DNA[xiv]. La fisica quantistica potrebbe divenire infine uno strumento per comprendere l’uso specifico negli organismi viventi di 4 basi nucleotidiche e di 20 aminoacidi sul centinaio esistente: è una coincidenza che lo spettro delle frequenze degli aminoacidi impiegati dalla vita sia compreso nell’intervallo di frequenze del campo elettromagnetico prodotto nei domini di coerenza alla temperatura ambiente?

Al livello applicativo, l’entanglement nella fotosintesi sta suscitando l’interesse dell’industria di produzione di energia elettrica da luce solare. In campo medico, alcune sperimentazioni riguardano la cura per mezzo di campi elettromagnetici deboli di patologie croniche, che si presumono derivare da un blocco posto al processo di accumulazione di energia nei domini di coerenza[xv]. Nel campo della biologia sintetica, le applicazioni tecnologiche sono infinite e rinuncerò a farne un elenco per quanto limitato. Accennerò soltanto a due usi del DNA nelle nanotecnologie, che mi hanno sbalordito quando li ho studiati la prima volta, perché rivelano una compressione di “intelligenza” nel DNA superiore al complesso delle nostre attuali conoscenze matematiche. Un uso sfrutta le proprietà di riconoscimento molecolare del DNA per la costruzione di strutture complesse di tipo bidimensionale o poliedrico[xvi]. Problemi matematici di assemblamento di tipo NP[xvii] risultano così risolti con una simulazione “biologica”. Un altro uso, consentito dalla compattezza ottimizzata del DNA, si ha nel campo della crittografia, in particolare nella costruzione e nell’utilizzo efficiente di cifrari sicuri[xviii].

Il nuovo paradigma scientifico

Nelle ere classica e medievale e in una prima fase dell’era moderna regnava una visione strutturalistica unitaria nella filosofia naturale, secondo la quale l’ordine immanente alla natura inanimata ed animata si manifesta con un numero limitato di schemi fondamentali: i Tipi (o Forme). La riflessione più importante per il radicarsi di questa visione nella filosofia e nella scienza occidentali fu un dialogo di Platone scritto intorno al 360 a.C., il “Timeo”. La concezione strutturalistica, anche se confusa con considerazioni metafisiche prima della separazione delle discipline intervenuta nel XVII secolo con la nascita della scienza sperimentale, aveva comunque una base empirica negli ordinati moti celesti e nei geometrici cristalli terrestri del mondo inanimato da un lato, e nelle profonde, evidenti omologie che caratterizzano i taxa del mondo animato, dall’altro.

Fig. 2 – Lo strutturalismo biologico è tecno-scienza

Nel 1859 sopravvenne “L’origine delle specie per mezzo della selezione naturale” di Charles Darwin, con una visione funzionalistica dicotomica, che separò il mondo inanimato dal mondo animato. Lasciando la descrizione del primo mondo ai Tipi (le “leggi naturali” della fisica di Newton), questa concezione candidò la selezione naturale come l’agenzia dell’ordine e della varietà nel secondo. Così, se il primo mondo aveva trovato due secoli avanti in un genio versatile del Lincolnshire lo scopritore dei suoi segreti, ad un naturalista dello Shropshire il secondo mondo parve allora svelare i suoi e i due studiosi poterono riposare eternamente accanto nell’abbazia di Westminster, a celebrare il genio britannico e a giustificare l’impero dell’Union Jack sui due mondi. Ma davvero esistono due mondi con due evoluzioni distinte?

I Tipi biologici sono osservabili anche ai nostri occhi contemporanei disincantati e, come ai naturalisti pre-darwiniani, ci appaiono di natura matematica (aritmetica e geometrica) niente affatto adattativa, per giunta dotati d’una straordinaria stabilità se, come oggi sappiamo, si sono trasmessi invariati in diverse espressioni fenotipiche attraverso taxa diversi, per discendenze durate centinaia di milioni di anni a tutte le latitudini. Oltre ai protozoi, al corpo tripartito degli insetti e al fiore delle magnoliofite già citati nei precedenti articoli, un’altra Forma eclatante è l’arto pentadattilo di varie specie vertebrate. Nella Fig. 3, dall’alto in basso, da sinistra a destra: arto di salamandra, rospo, coccodrillo, pipistrello, balena, talpa, uomo.

L’arto pentadattilo comparve 400 milioni di anni fa e da allora è rimasto invariato in tutte le linee tetrapodiche. Darwin lo cita nell’“Origine”, ammettendo: “Che cosa c’è di più curioso che la mano d’un uomo formata per afferrare, quella d’una talpa per scavare, la gamba d’un cavallo, la pinna d’una focena e l’ala d’un pipistrello siano tutte costruite con la stessa forma, comprendano strutture ossee simili e nella stessa posizione relativa?”.

Quale sarebbe, ci chiediamo ancora oggi, l’utilità adattativa della combinazione 1 (omero o femore) + 2 (radio e ulna o tibia e fibula) + 5 (dita)?

Fig. 3 – L’arto pentadattilo di 7 specie vertebrate

In un altro passaggio Darwin afferma: “Nulla può essere più disperante che cercare di spiegare la somiglianza di forme di membri della stessa classe attraverso l’utilità o la teoria degli scopi finali”, cioè per selezione naturale. Più avanti però, la disperazione del naturalista inglese è sopraffatta dalla fantasia: “La parte principale dell’organizzazione di ogni creatura vivente è dovuta all’ereditarietà; conseguentemente anche se ogni essere è ben tagliato per il suo posto in natura, molte delle sue strutture non hanno alcun rapporto diretto con le sue attuali esigenze di vita. Non possiamo pensare che l’ossatura simile nel braccio di una scimmia, nella gamba anteriore di un cavallo, nell’ala di un pipistrello o nella pinna di una foca sia dovuta a qualche uso speciale. Possiamo tranquillamente attribuire queste strutture all’ereditarietà […] Se supponiamo che un comune antico progenitore – l’archetipo, possiamo chiamarlo – di tutti i mammiferi, uccelli e rettili avesse i propri arti costruiti in questa forma, per un qualche scopo, possiamo subito capire il chiaro significato della costruzione di omologhi arti in tutta la classe”. Così Darwin ammette che la combinazione 1+2+5 non ha da centinaia di milioni di anni alcuna utilità specifica, ma specula “tranquillamente” che deve averla avuta nel comune antenato “per un qualche scopo”. Quale scopo? perché proprio 1+2+5? Non lo sapremo mai dalla sua concezione storico-funzionalistica.

Da una spiegazione fisico-strutturalistica forse sì, domani. Nella materia inanimata, dal cosmo ai cristalli alle particelle elementari, la spiegazione dei Tipi è venuta dal teorema di Noether (1918). Il teorema predice che ad ogni simmetria matematica del campo fisico corrisponda una grandezza osservabile che si conserva. Cosicché, i 3 Tipi celesti detti “leggi di Keplero” sono proprietà dinamiche conservate (nel tempo e nello spazio) dei pianeti, che derivano dalle simmetrie residuali del campo gravitazionale presente nel sistema solare; e il Tipo cubico del cristallo di pirite (Fig. 4) è una proprietà geometrica conservata delle simmetrie del campo elettromagnetico, spontaneamente rotte nel suo intreccio con gli oscillatori della pirite (atomi di ferro e zolfo). Analogamente per le proprietà di “sapore” dei quark, collegate alle simmetrie del campo nucleare forte.

Fig. 4 – Cristalli di pirite

Il funzionalismo non fornisce una spiegazione controllabile, e nemmeno una congettura immaginaria della combinazione 1+2+5, né in generale dell’esistenza dei Tipi biologici (o degli attrattori, nel linguaggio dei sistemi). Esso pretende – scavando come l’Intelligent Design un abisso tra materia inanimata ed animata – che i Tipi, anziché l’esito necessario di un entanglement tra campi e materia, siano le impronte genetiche contingenti di un funzionalismo guidato dalla selezione naturale. La selezione farebbe emergere il feno-Tipo più adatto in seguito a micromutazioni macromolecolari d’origine qualsiasi.

Ma in una concezione senza direzione, dove la metafora del cespuglio prende il posto dell’equazione del campo (deterministica, con direzione, seppur dipendente per la soluzione particolare dalle condizioni iniziali e al contorno), più adatto si riduce a sinonimo di ciò che sopravvive e si conosce solo a posteriori, sicché il darwinismo è la proposizione “La selezione naturale fa emergere il fenotipo che emerge”, che è la tautologia “A = A”. Qualcuno si stupisce se questa vergine non ha mai prodotto un frutto, cosicché “di certo si possono apprendere tutti gli elementi per la conoscenza dell’uomo e degli altri esseri viventi anche senza studiare Darwin” (Renato Dulbecco[xix])? se non è una spiegazione scientifica dire che la Forma della pirite è il cubo e quella del quarzo è il tetraedro perché il cubo è risultato per selezione naturale più adatto nella composizione del disolfuro di ferro e il tetraedro in quella del diossido di silicio, perché la stessa spiegazione dovrebbe essere accettata (ed imposta per decreto nelle scuole pubbliche durante le ore di scienze, piuttosto che in quelle di storia e di filosofia) per l’arto pentadattilo e per i radiolari sferici, conici e cilindrici?

Darwin stesso era cosciente dell’incompletezza della sua teoria se nell’“Origine” volle specificare: “Ho fin qui parlato come se le variazioni […] fossero dovute al caso. È questa un’espressione del tutto inesatta, ma essa serve a riconoscere candidamente la nostra ignoranza sulla causa di ogni variazione particolare” [sottolineatura mia]. È un fatto che i darwinisti, non avendo trovato in 150 anni una sola causa materiale possibile di una sola variazione particolare, hanno promosso “un’espressione del tutto inesatta” a motore positivo dell’evoluzione e rovesciato l’“ignoranza” – cui la loro teoria li condanna – nell’hýbris di un’onniscienza che di quell’evoluzione avrebbe finalmente compreso il cosmico non senso. Il “caso” come proiezione feuerbachiana oggettivizzante della soggettiva volontà di potenza frustrata dall’ignoranza. Da Galileo in poi come stanno invece le cose sul lato scientifico?

Che di ogni mutazione in natura non si conosca dettagliatamente la storia per la difficoltà o l’impossibilità di ricostruire le condizioni iniziali e al contorno, e più in generale i vincoli, è ovvio: ciò vale già per ogni fenomeno della materia inanimata. Chi potrebbe ricostruire la catena causale per cui un masso è franato sulla strada X all’ora Y? Nei fenomeni più complessi poi, come sono alcuni processi biologici, può accadere che i vincoli non siano codificabili matematicamente in modo completo, per l’inestricabilità delle strutture dalle dinamiche e dai ruoli funzionali[xx], o anche per la presenza di elementi caotici (nei processi cognitivi ad es.). Persino nel caso più semplice del moto d’un punto materiale, l’equazione differenziale – la Forma di tutte le Forme in fisica, ovvero il Principio di stazionarietà dell’azione applicato ad una congetturata Lagrangiana del sistema – non è una traiettoria ma una famiglia di traiettorie, una frazione finita delle quali rappresenta storie naturali, un’altra (piccola) storie reali replicate in laboratorio e il resto (infinito) storie solo possibili e mai nate. La scienza empirica non è la spiegazione storica di un solo fenomeno presente, passato e futuro, ma la catalogazione dei fenomeni in classi di equivalenza secondo le loro cause materiali e contenenti elementi replicabili.

Conclusioni

Occorre ritornare al monito di Schrödinger: mettere insieme l’interdisciplinarità di biologia, chimica e fisica, con l’integrazione anche della fisica (moderna) finalmente. L’interdisciplinarità non è l’ammucchiata fenomenologica della Sintesi Estesa, dove team specialistici riempiono le riviste con gli ultimi epicicli immaginati per spiegare i fenomeni di moda, ma è la ricerca integrata di modelli matematici controllabili, per ogni scelta di osservabili e di metaregole secondo i principi della sistemica. In un’interdisciplinarità a 3 per es., un modello delle Forme biologiche tradotto nella teoria matematica dei Gruppi può introdurre vincoli nelle simmetrie di campo, così dando conto della limitatezza e della stabilità dei Tipi, dal “profilo largamente invariante di espressione genica dei soli 200 tipi di tessuto necessari a costruire tutti gli animali o delle poco più di 1.000 forme che rendono ragione di tutte le proteine esistenti” (Alessandro Giuliani[xxi]) fino alle omologie macroscopiche degli organi.

I laureati in biologia in Italia non sono stati messi nelle condizioni di conoscere la fisica usata dalla vita. Tipicamente, gli studenti di biologia frequentano un corso di fisica al primo anno, i cui obiettivi formativi recitano: “Le lezioni frontali di fisica forniscono agli studenti i principi e i metodi della fisica classica utili allo studio dei fenomeni biologici: meccanica del punto materiale, meccanica dei fluidi, termodinamica, elettromagnetismo, cenni all’ottica geometrica e all’ottica fisica, strumenti ottici”[xxii]. Tutto qua. Siamo all’800, indietro di due rivoluzioni scientifiche che hanno ribaltato la scienza dalle fondamenta e dilatato esponenzialmente la tecnica. La vita non è una “macchina” più semplice di un navigatore satellitare o di un telefonino, i cui progettisti maneggiano la relatività generale e la fisica quantistica; eppure si pretende di spiegare la vita con la fisica della macchina a vapore (1765)… condita di bella prosa. Si potrebbe cominciare a rimediare istituendo l’obbligatorietà di un corso di fisica moderna nella laurea in biologia, preceduto da un corso di metodi matematici. Ovviamente, aggiungere ai tradizionali studi di biologia e di chimica anche la matematica necessaria per padroneggiare la relatività generale e la fisica quantistica richiederebbe molto maggiore impegno di quello sufficiente per un master in “filosofia” dell’evoluzione o in “scienze” della comunicazione (che i Greci chiamavano arte retorica). Ma era proprio per questa ragione – perché non si può parlare di scienza senza conoscere la “geometria” – che Platone aveva vietato ai sofisti l’accesso all’Accademia…

Ed occorre ritornare al monito di Galileo: “Non tentar le essenze!”, ripristinando la distinzione della scienza naturale dalla filosofia, che nella sua versione naturalistica naïve ha occupato la biologia evolutiva, suscitando la reazione uguale e contraria del creazionismo neo-paleyano. Ne guadagnerebbero anche il naturalismo e la teleologia seri, che non hanno bisogno di impossibili supporti scientifici[xxiii].

Oggi lo scontro di idee è tra coloro che, pur da Weltanschauung opposte, hanno un’uguale concezione meccanicistica, inerziale e quindi passiva della materia, tipica della fisica classica, da una parte; e coloro che cercano nell’interdisciplinarità con la fisica moderna la chiave per ricavare una spiegazione della vita capace di predizioni controllabili, dall’altra parte; tra “i pontefici della scienza e i predicatori delle virtù, che descrivono una materia ridotta o sfigurata”, e coloro cui invece la materia “appare nella sua totalità e nella sua verità” (Pierre Teilhard de Chardin[xxiv]). I primi per spiegare l’incanto della vita ricorrono – per il secondo principio della dinamica classica – alla forza “esterna” (e infalsificabile) di un demiurgo, chiamato ora caso, ora Disegno Intelligente; ai secondi basta un gioco a due tra le simmetrie del campo elettromagnetico e le specifiche configurazioni delle particelle organiche (molecole, nuclei atomici e nubi elettroniche), con il vuoto come scenario attivo comprendente le fluttuazioni di tutti i sistemi dell’Universo.

Chi poi tra i secondi sentisse l’urgenza d’interrogarsi al livello basico dei problemi non tecno-scientifici, quali:

–          la causa dell’esistenza di una realtà fisica contingente, risultante (al momento, agli umani) in 3 dozzine di particelle e in 4 campi,

–          l’origine delle simmetrie dei campi,

–          il fine tuning delle costanti cosmologiche,

–          l’“irragionevole efficacia della matematica”[xxv] (Eugene Wigner) a descrivere la realtà fisica,

–          la specificità dell’uomo (“la sola specie nell’Universo capace di utilizzare un sistema logico di comunicazione simbolica”[xxvi], Jacques Monod), ecc.,

può sempre collocare la spiegazione fisico-strutturalistica all’interno della concezione delle “cause seconde” di Tommaso d’Aquino: “L’agire di Dio in ogni agente fu inteso da alcuni nel senso che nessuna forza creata possa compiere qualcosa nel mondo e che sia Dio solo direttamente a fare tutto, per cui non sarebbe il fuoco a riscaldare, ma Dio nel fuoco, e così in tutti gli altri casi. Ma questo è impossibile. Primo, perché sarebbe tolto dal creato il rapporto tra causa ed effetto. Fatto, questo, che denoterebbe l’impotenza del Creatore: poiché la capacità di operare deriva negli effetti dalla forza di chi li produce. Secondo, perché le facoltà operative che si trovano nelle cose sarebbero state loro conferite invano, se le cose non potessero fare nulla per proprio mezzo. Anzi, tutte le realtà create, in certo qual modo non avrebbero più ragione di essere se fossero destituite della loro attività: poiché ogni ente è per la sua operazione […]. Quindi l’affermazione che Dio opera in tutte le cose va intesa in modo da non pregiudicare il fatto che le cose stesse hanno una propria attività”[xxvii]. Queste parole che Tommaso indirizzava ad Avicenna, Averroè e Maimonide sono oggi ugualmente attuali verso i creazionisti. “Ogni ente è per la sua operazione”: questa è l’area laica della ricerca scientifica. Parola del Dottore angelico.

Al livello basico, nella congiunzione ermeneutica di metafisica aristotelico-tomistica e scienza empirica gli strutturalisti credenti contemplano una teilhardiana evoluzione pregna di senso “da alfa a omega”; e allo stesso tempo preservano la disgiunzione del metodo galileiano universale dalla Weltanschauung personale, al contrario delle invasioni da un campo all’altro sistematicamente prodotte dai naturalisti neo-darwinisti e dai creazionisti (Fig. 5).

Fig. 5 – I due cortocircuiti pre-scientifici vs la distinzione tomistico-galileiana

Darwin manteneva distinte, a differenza di alcuni suoi discepoli contemporanei, la metafisica dalla scienza sperimentale, se riportò fin dalla prima edizione del suo libro, in seconda pagina di copertina quasi a motto della sua concezione epistemologica, la frase di William Whewell: “Con riguardo al mondo materiale, noi possiamo almeno arrivare al traguardo di comprendere che gli eventi sono causati non da interposizioni isolate della Divina potenza esercitate in ogni caso particolare, ma attraverso l’instaurazione di leggi generali”, che è una perifrasi della cesura tomistica ove s’intenda – come Whewell intendeva – che le “leggi generali” sono instaurate da Dio, e comunque non sono un problema scientifico ma filosofico. (Anche se va ricordato che l’inserimento di quella citazione da parte di Darwin fu più una forzatura per supportare le sue tesi che la registrazione di un autorevole avallo ad esse, perché le “leggi generali” cui si riferiva il preside anglicano e newtoniano del Trinity College nei famosi “Bridgewater Treatises”[xxviii] erano le leggi della fisica, non il truismo della selezione naturale.)

Nel mondo neodarwinista il tempo sembra essersi fermato all’800, ma di ciò Darwin non porta alcuna colpa evidentemente, così come nel mondo peripatetico seicentesco il tempo si era fermato ad Aristotele senza che lo stagirita ne fosse responsabile. Per i peripatetici contemporanei la dinamica della vita è congelata nella magia di miriadi di recettori e ligandi, che casualmente si adattano nel guazzabuglio della cellula, nel suo “schifo”, secondo la colorita espressione di una divulgatrice ignara. Ma quanto tempo e quanta energia sono necessari perché quelle combinazioni casuali avvengano? Il circolo autoreferenziale dei divagatori estromette le domande imbarazzanti dalle sue riviste, che riempie con giochi di società sui geni responsabili dell’intelligenza, o delle preferenze sessuali, o della propensione al fumo e così via, e di fronte alle quotidiane smentite del paradigma s’inventa come i peripatetici pre-copernicani sempre nuovi epicicli, oggi denominati “possibile adiacente”, “coevoluzione”, “equilibri punteggiati”, “exaptation”…, ovviamente infalsificabili a priori data la loro storicità imprevedibile, per non dire dei tempi remoti di accadimento o della fumosità concettuale. “Just so stories” di tanti Kipling postmoderni, con la differenza che il Kipling originale le scrisse per i bambini.

Da ultimo, arriva il giornalista di Scientific American[xxix] a negare la demarcazione tra vita e non vita, tra un sasso e un microbo, una pianta, un animale, un uomo; e a dire che la differenza tra il suo gatto e un sasso è solo la personale “percezione”, o l’“amore” che egli prova per il primo. Chi lo spiega al divagatore americano che il suo micio – e i microbi e le piante e gli animali e gli uomini, ma non i sassi – sono nelle funzioni vegetative acqua bi-fase immersa in campi elettromagnetici a supercoerenza estesa e che la percezione e l’amore (e le altre facoltà che egli elenca contraddicendosi) sono attributi crescenti in grado e diversi in genere dell’attenzionalità che demarca la vita dalla non vita?

.

.

.

.

.